俄歇电子能谱AES解读ppt课件.ppt

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1、经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用Auger electron Spectroscopy Auger electron Spectroscopy(AES)(AES)俄歇电子谱俄歇电子谱材料表面成分和化学态测试技术经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用一、概述二、原理三、分析技术四、实验技术五、应用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款

2、或接受服务的费用1922(1925)1922(1925)法国科学家法国科学家Pierre AugerPierre Auger首先发现的首先发现的,俄俄歇完成大学学习后加入物理化学实验室在其准备光歇完成大学学习后加入物理化学实验室在其准备光电效应论文实验时首先发现这一现象电效应论文实验时首先发现这一现象.3030年后它被发展成一种研究原子和固体表面的有力年后它被发展成一种研究原子和固体表面的有力工具工具P.AugerP.Auger有幸长寿看到了他的发现的科学和技有幸长寿看到了他的发现的科学和技术影响术影响一、概述经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔

3、偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1.俄歇电子：二、原理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2、俄歇过程的标记通常俄歇过程要求电离空穴与填充空穴的电子不通常俄歇过程要求电离空穴与填充空穴的电子不在同一个主壳层内在同一个主壳层内 即即WX经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用俄歇过程至少有两个能级和三个电子参与，所以氢原子和氦原子不能产生俄歇电子。(Z3)孤立的锂原子因最外层只有一个电子，也不能产生俄

4、歇电子，但固体中因价电子是共用的，所以金属锂可以发生 KVV 型的俄歇跃迁。2、俄歇过程的标记KLL 表示表示 初态空位在初态空位在K层层,L层电子越迁到层电子越迁到K,剩余剩余的能量将另一个的能量将另一个L层上的电子激发出去层上的电子激发出去 KLM KMM经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用基体效应基体效应:固体中的俄歇电子发射要复杂的多固体中的俄歇电子发射要复杂的多,原子和原子之原子和原子之间电子与原子之间的相互作用间电子与原子之间的相互作用,俄歇信号的强度不俄歇信号的强度不仅与仅与电离几率和俄

5、歇产额电离几率和俄歇产额有关还与固体材料本身的有关还与固体材料本身的性质有关这就是所谓的基体效应性质有关这就是所谓的基体效应,包括包括俄歇电子的俄歇电子的逃逸深度逃逸深度,背散射因子背散射因子,表面粗糙度表面粗糙度等等3、俄歇电子的强度经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用X射线荧光过程和俄歇过程发生的几率随原子序数变化射线荧光过程和俄歇过程发生的几率随原子序数变化 K系列对于原子序数系列对于原子序数Z在在3(Li)和和13(Al)之间之间L系列对于原子序数系列对于原子序数Z在在11(Na)和和35(B

6、r)之间之间M系列对于原子序数系列对于原子序数Z在在19(K)和和70(Yb)之间之间N系列对于原子序数系列对于原子序数Z在在39(Y)和和94(Pu)之间之间3、俄歇电子的强度俄歇几率俄歇几率 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用实验表明实验表明 同一系列中较强的俄歇峰同一系列中较强的俄歇峰WXYWXY一般是一般是X YX Y主量子数相等同时主量子数相等同时X YX Y主量子数比主量子数比W W大大1 1的过程如的过程如KLL KLL LMM MNN NOOLMM MNN NOO等群在各自的系列中一

7、般都比较强等群在各自的系列中一般都比较强3、俄歇电子的强度经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.俄歇过程中的能量关系：式中式中 EKLL(Z)-原子序数原子序数为为Z的原子的的原子的KLL跃跃迁迁过过程程的俄歇的俄歇电电子的子的动动能能,eV；EK(Z)-内内层层K轨轨道能道能级级的的电电离能离能,eV；EL1(Z)-外外层层L1轨轨道能道能级级的的电电离能离能,eV；EL2(Z+)-双重双重电电离离态态的的L2轨轨道能道能级级的的电电离能离能,eV；s-谱仪谱仪的功函的功函,eV。KLL俄歇俄歇过

8、过程所程所产产生的俄歇生的俄歇电电子能量可以用下面子能量可以用下面的方程表示：的方程表示：EKLL(Z)=EK(Z)-EL1(Z)-EL2(Z+)-s 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用与XPS分析不同，俄歇电子激发时，内层存在一个空壳层，状态不同于基态原子，因此EK(Z)-EL1(Z)并不是该基态原子的结合能。俄歇电子的动能只与元素激发过程中涉及的原子轨俄歇电子的动能只与元素激发过程中涉及的原子轨道的能量及谱仪的功函有关，而与激发源的种类和道的能量及谱仪的功函有关，而与激发源的种类和能量无关能量无

9、关4.俄歇过程中的能量关系：经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用5.俄歇电子谱的化学效应：俄歇能谱中出现的化学效应有如下三种俄歇能谱中出现的化学效应有如下三种:u 化学位移化学位移u 峰形状的变化峰形状的变化u峰的低能侧的形状变化峰的低能侧的形状变化AES中可观察到化学位移中可观察到化学位移,但涉及到的三个电子中的但涉及到的三个电子中的每一个都可能与多重终态或弛豫效应有关每一个都可能与多重终态或弛豫效应有关AES数据数据非常复杂非常复杂,比比XPS更难于解释更难于解释,所以所以AES并不象并不象XPS

10、那样多地用于那样多地用于化学环境信息化学环境信息而是大量用于而是大量用于定量组分定量组分分析分析经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用5.俄歇谱仪及性能：初级探针系统（电子光学系统）初级探针系统（电子光学系统）电子能量分析器（采用筒镜系统）电子能量分析器（采用筒镜系统）电子检测器电子检测器组成组成:性能指标性能指标:能量分辨率能量分辨率(0.3-1.2eV)信噪比信噪比 检测极限检测极限与与XPS 检测限检测限 0.11%原子单层信息探测深原子单层信息探测深度度 5 nm.经营者提供商品或者服务有欺诈行

11、为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用三、俄歇电子谱分析技术直接谱微分谱1 俄歇谱俄歇谱微分谱，信噪比高便于识谱，用微分谱进行分析时，一般微分谱，信噪比高便于识谱，用微分谱进行分析时，一般以负峰能量值作为俄歇电子能量，用以识别元素（定性分以负峰能量值作为俄歇电子能量，用以识别元素（定性分析）以正负峰高度差代表俄歇峰强度，用于定量分析析）以正负峰高度差代表俄歇峰强度，用于定量分析经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用三、俄歇电子谱分析技术2、俄

12、歇谱分析技术、俄歇谱分析技术AES具有五个有用的特征量具有五个有用的特征量:特征能量特征能量;强度强度;峰位移峰位移;谱线宽谱线宽;和线型和线型由由AES的这五方面特征可获如下的这五方面特征可获如下表表面特征、化学组成、覆盖度、键中的电荷转移、电面特征、化学组成、覆盖度、键中的电荷转移、电子子态密度和表面键中的电子能级态密度和表面键中的电子能级经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2、俄歇谱分析技术、俄歇谱分析技术-I 表面元素定性分析表面元素定性分析三、俄歇电子谱分析技术金刚石表面的金刚石表面的Ti薄

13、膜薄膜的俄歇定性分析谱的俄歇定性分析谱俄歇峰主要集中在俄歇峰主要集中在201200eVAES谱图的横坐标为俄歇谱图的横坐标为俄歇电子动能，纵坐标为俄歇电子动能，纵坐标为俄歇电子计数的一次微分电子计数的一次微分如图中的如图中的C KLL表示碳原表示碳原子的子的K层轨道的一个电子层轨道的一个电子被激发，在退激发过程中，被激发，在退激发过程中，L层轨道的一个电子填充层轨道的一个电子填充到到K轨道，同时激发出轨道，同时激发出L层上的另一个电子。这个层上的另一个电子。这个电子就是被标记为电子就是被标记为C KLL的俄歇电子。的俄歇电子。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受

14、到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2、俄歇谱分析技术、俄歇谱分析技术-I 表面元素定性分析表面元素定性分析三、俄歇电子谱分析技术金刚石表面的金刚石表面的Ti薄膜薄膜的俄歇定性分析谱的俄歇定性分析谱由于俄歇跃迁过程涉及到多个由于俄歇跃迁过程涉及到多个能级，可以同时激发出多种俄能级，可以同时激发出多种俄歇电子，因此在歇电子，因此在AES谱图上可谱图上可以发现以发现TiLMM俄歇跃迁有两俄歇跃迁有两个峰个峰元素周期表中由元素周期表中由Li 到到U 的绝大的绝大多数元素和一些典型化合物的俄多数元素和一些典型化合物的俄歇积分谱和微分谱已汇编成标准歇积分谱和微分谱已汇编成标准A

15、ES 手册手册经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用在与标准谱进行对照时在与标准谱进行对照时,除重除重叠现象外还需考虑以下情况叠现象外还需考虑以下情况:(1)化学效应或物理因素化学效应或物理因素引起的峰位移或谱线形状变引起的峰位移或谱线形状变化化;(2)与大气接触或与大气接触或试样表面被沾污而产生的峰。试样表面被沾污而产生的峰。2、俄歇谱分析技术、俄歇谱分析技术-I 表面元素定性分析表面元素定性分析三、俄歇电子谱分析技术几种元素单质和氧化物的俄歇电子峰位变化经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消

16、费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2、俄歇谱分析技术、俄歇谱分析技术-II 表面元素半定量分析表面元素半定量分析原理：样品表面出射俄歇电子强度与样品中该原原理：样品表面出射俄歇电子强度与样品中该原子的浓度成线性关系子的浓度成线性关系 三、俄歇电子谱分析技术俄歇电子强度不仅与原子多少有关俄歇电子强度不仅与原子多少有关,还与俄歇电子还与俄歇电子的逃逸深度、样品的表面光洁度、元素存在的化的逃逸深度、样品的表面光洁度、元素存在的化学状态有关。因此学状态有关。因此,AES 技术一般不能给出所分技术一般不能给出所分析元素的绝对含量析元素的绝对含量,仅能提供

17、元素的相对含量仅能提供元素的相对含量经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2、俄歇谱分析技术、俄歇谱分析技术-III表面元素的化学价态分析表面元素的化学价态分析三、俄歇电子谱分析技术近年俄歇电子能谱的化学位移近年俄歇电子能谱的化学位移分析在薄膜材料的研究上获得分析在薄膜材料的研究上获得了重要的应用，取得了很好的了重要的应用，取得了很好的效果效果由于谱图解析的困难和能量由于谱图解析的困难和能量分辨率低的缘故，一直未能分辨率低的缘故，一直未能获得广泛的应用获得广泛的应用在在SiO2/Si界面不同深度处的界面

18、不同深度处的Si LVV俄歇谱俄歇谱Si LVV俄歇谱的动能与俄歇谱的动能与Si原原子所处的化学环境有关。在子所处的化学环境有关。在SiO2物种中，物种中，Si LVV俄歇谱俄歇谱的动能为的动能为72.5 eV,而在单质而在单质硅中，其硅中，其Si LVV俄歇谱的动俄歇谱的动能则为能则为88.5 eV。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用锰和氧化锰的俄歇电子谱氧化锰氧化锰540540eVeV587587eVeV636636eVeV 锰锰543543eV eV 590590eV eV 637637eVe

19、V锰锰氧化锰氧化锰2、俄歇谱分析技术、俄歇谱分析技术-III表面元素的化学价态分析表面元素的化学价态分析经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用当俄歇跃迁涉及到价电子能带时，情况就复杂了，这时俄歇电子位移和原子的化学环境就不存在简单的关系，不仅峰的位置会变化，而且峰的形状也会变化。Mo2C、SiC、石墨和金刚石中、石墨和金刚石中碳的碳的 KLL（KVV或）俄歇谱或）俄歇谱2、俄歇谱分析技术、俄歇谱分析技术-III表面元素的化学价态分析表面元素的化学价态分析经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者

20、的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2、俄歇谱分析技术、俄歇谱分析技术-iiii元素沿深度方向的分布分析元素沿深度方向的分布分析AES的深度分析功能是俄歇电子能谱最有用的分析功能的深度分析功能是俄歇电子能谱最有用的分析功能原理原理：先用先用Ar离子把表离子把表面一定厚度的表面层溅面一定厚度的表面层溅射掉，然后再用射掉，然后再用AES分分析剥离后的表面元素含析剥离后的表面元素含量，这样就可以获得元量，这样就可以获得元素在样品中沿深度方向素在样品中沿深度方向的分布。的分布。PZT/Si薄膜界面反应后的薄膜界面反应后的典型的俄歇深度分析图典型的俄歇深度分析

21、图经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2、俄歇谱分析技术、俄歇谱分析技术-V表面微区分析表面微区分析了解元素在不同位置的存在状况了解元素在不同位置的存在状况表面定性分析，表面成分分析，表面定性分析，表面成分分析，化学价态分析和深度分析化学价态分析和深度分析线扫描分析线扫描分析选点分析选点分析Ag-Au合金超薄膜在合金超薄膜在Si(111)面单晶硅上面单晶硅上的电迁移后的样品表的电迁移后的样品表面的面的Ag和和Au元素的元素的线扫描分布线扫描分布经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增

22、加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用俄歇电子能谱元素分布图像分析（俄歇电子能谱元素分布图像分析（SAM）它可以把某个元素在某一区域内的分布以图像方式表示出来它可以把某个元素在某一区域内的分布以图像方式表示出来,就象电镜照片一样。只不过电镜照片提供的是样品表面形就象电镜照片一样。只不过电镜照片提供的是样品表面形貌貌,而俄歇电子能谱提供的是元素的分布图像而俄歇电子能谱提供的是元素的分布图像俄歇电子能谱的表面元素分布分析适合于微型材料和技术俄歇电子能谱的表面元素分布分析适合于微型材料和技术的研究的研究,也适合表面扩散等领域的研究。在常规分析中也适合表面扩散等领域的

23、研究。在常规分析中,由由于该分析方法耗时非常长于该分析方法耗时非常长,一般很少使用一般很少使用面面扫描分析扫描分析2、俄歇谱分析技术、俄歇谱分析技术-V表面微区分析表面微区分析经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用五、俄歇电子谱实验技术1 样品制备技术样品制备技术 俄歇电子能谱仪对分析样品有特定的要求，在通常情况下俄歇电子能谱仪对分析样品有特定的要求，在通常情况下只只能分析固体样品能分析固体样品，并还，并还不应是绝缘体样品不应是绝缘体样品。原则上。原则上粉体样品粉体样品不能进行俄歇电子能谱分析不能进行俄

24、歇电子能谱分析。由于涉及到样品在真空中的传。由于涉及到样品在真空中的传递和放置，待分析的样品一般都需要经过一定的预处理。递和放置，待分析的样品一般都需要经过一定的预处理。主主要包括样品大小，挥发性样品的处理，表面污染样品及带有要包括样品大小，挥发性样品的处理，表面污染样品及带有微弱磁性的样品微弱磁性的样品等的处理。等的处理。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用五、俄歇电子谱实验技术1 样品制备技术样品制备技术 样品大小样品大小块状样品和薄膜样品块状样品和薄膜样品,长宽最好小于长宽最好小于10mm,高度

25、小于高度小于5mm，体积较大的样品体积较大的样品,必须通过适当方法制备成大小合适的样品。必须通过适当方法制备成大小合适的样品。在制备过程中在制备过程中,必须考虑处理过程可能对表面成分和化学状态必须考虑处理过程可能对表面成分和化学状态所产生的影响。所产生的影响。粉末样品的处理粉末样品的处理一是用导电胶带直接把粉体固定在样品台上一是用导电胶带直接把粉体固定在样品台上,一是把粉体一是把粉体样品压成薄片样品压成薄片,然后再固定在样品台上然后再固定在样品台上经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用四、俄歇电子谱实验

26、技术1 样品制备技术样品制备技术 挥发性样品的处理挥发性样品的处理表面污染样品的处理表面污染样品的处理对于含有挥发性物质的样品对于含有挥发性物质的样品,在样品进入真空系统前必须清除在样品进入真空系统前必须清除挥发性物质。一般可以对样品挥发性物质。一般可以对样品进行加热或用溶剂清洗进行加热或用溶剂清洗。对含有。对含有油性物质的样品油性物质的样品,一般一般依次用正己烷、丙酮和乙醇超声清洗依次用正己烷、丙酮和乙醇超声清洗,然然后红外烘干后红外烘干,才可以进入真空系统。才可以进入真空系统。对于表面有油等有机物污染的样品对于表面有油等有机物污染的样品,在进入真空系统前在进入真空系统前,必须用必须用油溶性

27、溶剂油溶性溶剂,如环己烷如环己烷,丙酮等清洗样品表面的油污丙酮等清洗样品表面的油污,最后再用乙最后再用乙醇洗去有机溶剂醇洗去有机溶剂。为了保证样品表面不被氧化。为了保证样品表面不被氧化,一般采用自然一般采用自然干燥干燥经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用四、俄歇电子谱实验技术1 样品制备技术样品制备技术 带有微弱磁性样品的处理带有微弱磁性样品的处理由于俄歇电子带有负电荷由于俄歇电子带有负电荷,在微弱磁场作用下可以发生偏转。当在微弱磁场作用下可以发生偏转。当样品具有磁性时样品具有磁性时,样品表面发射的俄

28、歇电子会在磁场作用下偏离样品表面发射的俄歇电子会在磁场作用下偏离接收角接收角,不能到达分析器不能到达分析器,得不到正确的得不到正确的AES 谱谱对于具有弱磁性的样品对于具有弱磁性的样品,一般可以通过退磁的方法去掉样品的微一般可以通过退磁的方法去掉样品的微弱磁性弱磁性,再进样分析再进样分析2 离子束溅射技术离子束溅射技术 深度分析用的离子枪，一般使用深度分析用的离子枪，一般使用0.55 KeV的的Ar离子源，离离子源，离子束的束斑直径在子束的束斑直径在110mm范围内，并可扫描。依据不同的范围内，并可扫描。依据不同的溅射条件，溅射速率可从溅射条件，溅射速率可从0.1 50 nm/min变化变化经

29、营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用四、俄歇电子谱实验技术3 样品荷电问题样品荷电问题原理原理：对于导电性能不好的样品如半导体材料，绝缘体薄膜，对于导电性能不好的样品如半导体材料，绝缘体薄膜，在电子束的作用下，其表面会产生一定的负电荷积累，这就在电子束的作用下，其表面会产生一定的负电荷积累，这就是俄歇电子能谱中的荷电效应。样品表面荷电相当于给表面是俄歇电子能谱中的荷电效应。样品表面荷电相当于给表面自由的俄歇电子增加了一定的额外电压自由的俄歇电子增加了一定的额外电压,使得测得的俄歇动能使得测得的俄歇动能比

30、正常的要高。在俄歇电子能谱中，由于电子束的束流密度比正常的要高。在俄歇电子能谱中，由于电子束的束流密度很高，样品荷电是一个很严重的问题。很高，样品荷电是一个很严重的问题。但由于高能电子的穿透能力以及样品表面二次电子的发射但由于高能电子的穿透能力以及样品表面二次电子的发射作用，对于一般在作用，对于一般在100nm厚度以下的绝缘体薄膜，如果基厚度以下的绝缘体薄膜，如果基体材料能导电的话，其荷电效应几乎可以自身消除。因此，体材料能导电的话，其荷电效应几乎可以自身消除。因此，对于对于一般的薄膜样品，一般不用考虑其荷电效应一般的薄膜样品，一般不用考虑其荷电效应。对于绝对于绝缘体样品，可以通过在分析点周围

31、镀金的方法，还可以用缘体样品，可以通过在分析点周围镀金的方法，还可以用带小窗口的带小窗口的Al、Sn、Cu箔等包覆样品箔等包覆样品经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用四、俄歇电子谱实验技术4俄歇电子能谱的采样深度俄歇电子能谱的采样深度 俄歇电子能谱的采样深度与出射的俄歇电子的能量及材料俄歇电子能谱的采样深度与出射的俄歇电子的能量及材料的性质有关。一般定义俄歇电子能谱的采样深度为俄歇电子平的性质有关。一般定义俄歇电子能谱的采样深度为俄歇电子平均自由程的均自由程的3倍。根据俄歇电子的平均自由程的数据可以估

32、计倍。根据俄歇电子的平均自由程的数据可以估计出各种材料的采样深度。出各种材料的采样深度。一般对于金属为一般对于金属为0.5 2 nm,对于无对于无机物为机物为1 3 nm,对于有机物为对于有机物为1 3 nm。从总体上来看，。从总体上来看，俄俄歇电子能谱的采样深度比歇电子能谱的采样深度比XPS的要浅的要浅,更具有表面灵敏性。更具有表面灵敏性。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用五 俄歇电子能谱法特点优点：作为固体表面分析法，其信息深度取决于俄歇电子逸出深度(电子平均自由程)。对于能量为50eV2keV

33、范围内的俄歇电子，逸出深度为0.42nm。深度分辨率约为1nm，横向分辨率取决于入射束斑大小。可分析除H、He以外的各种元素。对于轻元素C、O、N、S、P等有较高的分析灵敏度。可进行成分的深度剖析或薄膜及界面分析。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用不能分析氢和氦元素；定量分析的准确度不高；对多数元素的探测灵敏度为原子摩尔分数0.1%1.0%；电子束轰击损伤和电荷积累问题限制其在有机材料、生物样品和某些陶瓷材料中的应用；对样品要求高，表面必须清洁(最好光滑)等。局限性局限性 五 俄歇电子能谱法特点经营

34、者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用六 俄歇电子能谱在材料科学研究中的应用材料表面偏析、表面杂质分布、晶界元素分析金属、半导体、复合材料等界面研究；薄膜、多层膜生长机理的研究；表面的力学性质(如摩擦、磨损、粘着、断裂等)研究；表面化学过程(如腐蚀、钝化、催化、晶间腐蚀、氢脆、氧化等)研究；集成电路掺杂的三维微区分析；固体表面吸附、清洁度、沾染物鉴定等。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用紫外光电子能谱(UPS)由

35、于光源能量较低，线宽较窄（约为0.01eV),只能使原子的外层价电子、价带电子电离，并可分辨出分子的振动能级,因此被广泛地用来研究气体样品的价电子和精细结构以及固体样品表面的原子、电子结构。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 六、综合应用举例电子能谱目前主要应用于催化、金属腐蚀、粘合、电子能谱目前主要应用于催化、金属腐蚀、粘合、电极过程和半导体材料与器件等这样一些极有应用电极过程和半导体材料与器件等这样一些极有应用价值的领域，探索固体表面的组成、形貌、结构、价值的领域，探索固体表面的组成、形貌、结构

36、、化学状态、电子结构和表面键合等信息。随着时间化学状态、电子结构和表面键合等信息。随着时间的推移，电子能谱的应用范围和程度将会越来越广的推移，电子能谱的应用范围和程度将会越来越广泛，越来越深入。泛，越来越深入。UPS主要用于提供1）清洁表面或有化学吸附物的表面的电子结构；2）参与表面化学键的金属电子和分子轨道的组合等信息；3）有关电子激发和电荷转移的信息。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用XPS 可鉴定除H和He（因为它们没有内层能级）之外的全部元素以及元素的定量分析。AES 也不能分析H、He，对

37、样品有一定的破坏作用，但其具有表面灵敏度高（检测极限小于10-18g）、分析速度快等优点，在表面科学领域主要进行1）表面组成的定性和定量；2）表面元素的二维分布图和显微像；3）表面元素的三维分布分析;4）表面元素的化学环境和键合等方面的研究。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用表面组成的分析Ag-PdAg-Pd合金退火前后的合金退火前后的AESAES谱谱a.a.退退 火火 前前；b.700Kb.700K退退 火火5min.5min.研究表明，表面组成和研究表明，表面组成和体相组成不同，这是由体相组成不

38、同，这是由于发生表面富集或形成于发生表面富集或形成强的吸附键所导致的。强的吸附键所导致的。用用AESAES或或XPSXPS能测量样品能测量样品表面表面“富集富集”情况。情况。体相体相PdPd原子浓度为原子浓度为40%40%的的Ag-PdAg-Pd合金合金ArAr轰击表面清洁处理后，由轰击表面清洁处理后，由于于AgAg的溅射几率较高，合金的溅射几率较高，合金表面表面PdPd的相对浓度为的相对浓度为57%57%高温退火后，合金稳定的表高温退火后，合金稳定的表面组成为面组成为PdPd3232AgAg6868，表面为，表面为AgAg富集。富集。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增

39、加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用样品的深度分析Ni-B合金表面Ni、B、O的表面浓度与氩刻时间的关系体相体相Ni72B28氧化态氧化态B B元素态元素态B B经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用化学状态的鉴定原子化学环境的变化对XPS和AES中测量的电子能量都有影响，使之偏离标准值产生所谓的化学位移。根据化学位移的数值，可以给出待测样品的化学状态的信息。下面是下面是NiNi8080P P2020合金表面合金表面NiNi的的2 2P P3/23/2、O O的的1

40、1S S以以及及P P的的2P XPS2P XPS图谱。图谱。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 Ni-PNi-P合金的合金的Ni 2pNi 2p3/23/2 XPS XPS谱谱a a 清洁表面；清洁表面；b 1barOb 1barO2 2、403K403K氧化氧化1 1小时小时金属态的镍金属态的镍Ni较较高高氧氧化化态态的的镍镍NiNi3+3+经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用Ni-PNi-P合金的合金

41、的O 1s XPSO 1s XPS谱谱a a 清洁表面；清洁表面；b 1barOb 1barO2 2、403K403K氧化氧化1 1小时小时氧氧化化镍镍中中的的氧氧表面污染的氧表面污染的氧P P2 2O O5 5中中的的氧氧经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 Ni-PNi-P合金中合金中P P的的2p XPS2p XPS谱谱a a 清洁表面；清洁表面；b 1barOb 1barO2 2、403K403K氧化氧化1 1小时小时P P2 2O O5 5中中的的磷磷经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当

42、按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用氧吸附对表面氧吸附对表面B B和和NiNi的影响的影响Ni-BNi-B合金表面合金表面AESAES谱谱1L=11L=1.310.310-4-4Pa60sPa60s元素态硼主要在元素态硼主要在180eV180eV处有一个强峰处有一个强峰氧化态氧化态B B于处于处172eV172eV的的谱线出现并逐渐变强谱线出现并逐渐变强经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用在催化研究中的应用 合成氨催化剂的Fe 2P3/2 芯能级的

43、结合能随还原程度 af而变化。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用MoO3/Al2O3催化剂的XPS谱经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4、叙述俄歇电子的产生过程？、叙述俄歇电子的产生过程？KLM表示什么俄歇过程？表示什么俄歇过程？1、俄歇电子的动能只与元素激发过程中涉及的俄歇电子的动能只与元素激发过程中涉及的（）及及（），而与激发源的种类和能量无关，而与激发源的种类和能量无关2、俄歇谱仪的性能指标有（、俄

44、歇谱仪的性能指标有（）（）（）（）（）3、AES具有五个有用的特征量具有五个有用的特征量（）（）（）（）（）（）（）5 5、俄歇电子谱分析技术、俄歇电子谱分析技术、6 6、俄歇电子谱分析对样品的要求是什么？俄歇电子谱分析对样品的要求是什么？练习题练习题经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用7、俄歇电子能谱的面分布像与扫描电镜及透射电镜俄歇电子能谱的面分布像与扫描电镜及透射电镜的照片是否相同，为什么？的照片是否相同，为什么？8、表面分析方法有哪几种？表面分析方法有哪几种？表面分析可以得表面分析可以得到哪些信息？到哪些信息？练习题练习题经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用thanks